علم الأحياء القديمة

عضديات الأرجل والحيوانات الطحلبية في حجر جيري من العصر الأوردوفيسي ، جنوب مينيسوتا

علم الأحياء القديمة (أو علم الأحياء القديمة ) هو مجال متعدد التخصصات يجمع بين الأساليب والنتائج الموجودة في كل من علوم الأرض وعلوم الحياة . ويُعرف الباحث في هذا المجال باسم عالم الأحياء القديمة .

يرتبط علم الأحياء القديمة ارتباطًا وثيقًا بعلم الحفريات ، مع أن الأخير يركز بشكل أساسي على دراسة وتصنيف السجلات الأحفورية ، بينما يشمل علم الأحياء القديمة منظورًا بيئيًا وتطوريًا وجيولوجيًا أوسع لتاريخ الحياة على الأرض . كما يجب عدم الخلط بينه وبين علم الأحياء الجيولوجي ، الذي يركز بشكل أكبر على التفاعلات المعاصرة بين المحيط الحيوي الحديث والأرض المادية .

تستخدم أبحاث علم الأحياء القديمة الدراسات الميدانية البيولوجية للكائنات الحية الحالية والأدلة الأحفورية التي يعود عمرها إلى ملايين السنين لرسم أوجه التشابه والإجابة عن تساؤلات حول التطور الجزيئي والتاريخ التطوري للحياة . وفي هذا المسعى العلمي ، تُحلل عادةً الأحافير الكبيرة والصغيرة وآثار الأحافير . ومع ذلك، فإن التحليل الكيميائي الحيوي لعينات الحمض النووي DNA والحمض النووي الريبوزي RNA في القرن الحادي والعشرين يحمل في طياته وعودًا كبيرة، وكذلك بناء الأشجار التطورية باستخدام القياسات الحيوية .

مجالات البحث المهمة

علماء الأحياء القديمة

كان مؤسس أو "أبو" علم الأحياء القديمة الحديث هو البارون فرانز نوبكسا (1877 إلى 1933)، وهو عالم مجري تلقى تدريبه في جامعة فيينا. وقد أطلق في البداية على هذا التخصص اسم "علم وظائف الأعضاء القديمة".

ومع ذلك، يُنسب الفضل في صياغة مصطلح علم الأحياء القديمة نفسه إلى البروفيسور تشارلز شوخرت . فقد اقترح المصطلح في عام 1904 بهدف إطلاق "علم جديد واسع النطاق" يجمع بين "علم الأحياء القديمة التقليدي والأدلة والرؤى الجيولوجية والكيمياء النظائرية". [ 1 ] وفي عام 1912، صاغ عالم الأحياء القديمة النمساوي أوثينيو أبيل المصطلح الألماني في عمله Grundzüge der Paläobiologie der Wirbeltiere.

يُعتبر تشارلز دوليتل والكوت ، المغامر في مؤسسة سميثسونيان ، "مؤسس علم الأحياء القديمة في حقبة ما قبل الكمبري ". ورغم شهرته الواسعة كمكتشف أحافير حيوانات بورغيس شيل التي تعود إلى منتصف العصر الكمبري ، إلا أن هذا القيّم الأمريكي على المتاحف اكتشف عام 1883 "أولى الخلايا الأحفورية المعروفة للعلم في حقبة ما قبل الكمبري" - وهي شعاب ستروماتوليتية كانت تُعرف آنذاك باسم طحالب كريبتوزون . وفي عام 1899، اكتشف أول خلايا أحفورية من الأكريتارخ ، وهو نوع من العوالق النباتية الطحلبية التي تعود إلى حقبة ما قبل الكمبري أطلق عليها اسم تشواريا . وأخيرًا، في عام 1914، أبلغ والكوت عن "خلايا دقيقة وسلاسل من أجسام شبيهة بالخلايا" تنتمي إلى البكتيريا الأرجوانية التي تعود إلى حقبة ما قبل الكمبري . [ 2 ]

برز علماء الأحياء القديمة في أواخر القرن العشرين أيضاً في اكتشاف أحافير دقيقة من حقبتي الأركي والبروتيروزوي : ففي عام 1954، وصف ستانلي أ. تايلر وإلسو س. بارغورن ميكروفلورا شبيهة بالبكتيريا الزرقاء والفطريات عمرها 2.1 مليار سنة في موقع أحفوري في صخرة غانفليت تشيرت . وبعد أحد عشر عاماً، أبلغ بارغورن وج. ويليام شوبف عن ميكروفلورا محفوظة بدقة من حقبة ما قبل الكمبري في موقع بيتر سبرينغز في حوض أماديوس ، وسط أستراليا. [ 3 ]

في عام 1993، اكتشف شوبف بكتيريا زرقاء-خضراء منتجة للأكسجين في موقعه الأثري في صخرة أبيكس تشيرت، التي يعود تاريخها إلى 3.5 مليار سنة، في منطقة بيلبارا كراتون ، ماربل بار ، في الجزء الشمالي الغربي من غرب أستراليا . وهكذا، بدأ علماء الأحياء القديمة أخيرًا في الاقتراب من أصول " كارثة الأكسجين " في العصر ما قبل الكمبري. [ 4 ]

في مطلع القرن الحادي والعشرين، درس عالما الأحياء القديمة، أنجالي غوسوامي وتوماس هاليداي، تطور الثدييات خلال حقبتي الميزوزويك والسينوزويك (منذ 299 مليون إلى 12000 سنة). [ 5 ] كما كشفا ودرسا التباين المورفولوجي ومعدلات التطور السريعة للكائنات الحية قرب نهاية انقراض العصر الطباشيري الجماعي وفي أعقابه (منذ 145 مليون إلى 66 مليون سنة). [ 6 ] [ 7 ]

المجلات البيولوجية القديمة

علم الأحياء القديمة في الصحافة العامة

تشمل الكتب المكتوبة للجمهور العام حول هذا الموضوع ما يلي:

  • صعود وهيمنة الثدييات: تاريخ جديد، من ظل الديناصورات إلينا، بقلم ستيف بروسات [ 8 ]
  • عوالم أخرى: رحلة عبر عوالم الأرض المنقرضة [ 9 ] من تأليف توماس هاليداي
  • مقدمة في علم الأحياء القديمة وسجل الأحافير – 22 أبريل 2020 بقلم مايكل ج. بنتون (مؤلف)، ديفيد أ. ت. هاربر (مؤلف)

انظر أيضاً

الحواشي

  1. ورد ذكر شوخرت في الصفحة 170 من كتاب " مهد الحياة: اكتشاف أقدم حفريات الأرض" (برينستون: مطبعة جامعة برينستون ) بقلم ج. ويليام شوبف (1999). ISBN 0-691-00230-4.
  2. تم وصف مساهمات والكوت بواسطة ج. ويليام شوبف (1999) في الصفحات من 23 إلى 31. مصدر جيد آخر هو إي إل يوشيلسون (1997)، تشارلز دوليتل والكوت: عالم الحفريات (كينت، أوهايو: مطبعة جامعة ولاية كينت ).
  3. تم ربط الاكتشافات البيولوجية القديمة لتايلر وبارغورن وشوبف في الصفحات من 35 إلى 70 من كتاب شوبف (1999).
  4. تم ربط الميكروفلورا في صخرة Apex بواسطة Schopf (1999) نفسه في الصفحات من 71 إلى 100.
  5. هاليداي، توماس (8 أبريل 2013). "اختبار نموذج التثبيط المتتالي في الثدييات البدائية في حقبتي الميزوزويك والسينوزويك" . مجلة BMC لعلم البيئة والتطور . 13 (79): 79. Bibcode : 2013BMCEE..13...79H . doi : 10.1186 / 1471-2148-13-79 . PMC 3626779. PMID 23565593 .  
  6. هاليداي، توماس (28 مارس 2016). "التفاوت المورفولوجي للثدييات المشيمية خلال انقراض العصر الطباشيري" . المجلة البيولوجية لجمعية لينيان . 118 (1): 152-168 . Bibcode : 2016BJLS..118..152H . doi : 10.1111/bij.12731 .
  7. هاليداي، توماس (29 يونيو 2016). "شهدت الثدييات المشيمية معدلات تطور مرتفعة في أعقاب انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني مباشرةً" . وقائع الجمعية الملكية ب . 283 (1833). doi : 10.1098/rspb.2015.3026 . PMC 4936024. PMID 27358361 .  
  8. بروسات، ستيف (2022). صعود الثدييات وسيطرتها: تاريخ جديد، من ظل الديناصورات إلى نحن ( الطبعة الأولى). الولايات المتحدة: مارينر بوكس. ISBN  978-0062951519.
  9. هاليداي، توماس (2022). عوالم أخرى: رحلة عبر عوالم الأرض المنقرضة ( الطبعة الأولى). الولايات المتحدة: راندوم هاوس. ISBN  978-0593132883.
  • ديريك إي جي بريغز وبيتر آر كروثر، محرران (2003). علم الأحياء القديمة 2. مالدن، ماساتشوستس: دار بلاكويل للنشر . ISBN 0-632-05147-7ورقم ISBN 0-632-05149-3الطبعة الثانية من كتاب مدرسي بريطاني مرموق.
  • روبرت ل. كارول (1998). أنماط وعمليات تطور الفقاريات . سلسلة كامبريدج لعلم الأحياء القديمة. كامبريدج، إنجلترا: مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN 978-0-521-47809-0ورقم ISBN 0-521-47809-Xيطبق علم الأحياء القديمة على التكيف الإشعاعي للأسماك والحيوانات رباعية الأرجل .
  • ماثيو تي. كارانو، وتيموثي غودان، وريتشارد بلوب، وجون ويبل، محرران (2006). علم الأحياء القديمة للأمنيوتات: منظورات حول تطور الثدييات والطيور والزواحف . شيكاغو: مطبعة جامعة شيكاغو . ISBN 0-226-09478-2ورقم ISBN 978-0-226-09478-6يصف هذا الكتاب الجديد الأبحاث البيولوجية القديمة المتعلقة بالفقاريات البرية في حقبتي الميزوزويك والسينوزويك .
  • روبرت ب. إيكهارت (2000). علم الأحياء القديمة البشرية . دراسات كامبريدج في علم الأحياء والأنثروبولوجيا التطورية. كامبريدج، إنجلترا: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 0-521-45160-4ورقم ISBN 978-0-521-45160-4يربط هذا الكتاب بين علم الإنسان القديم وعلم الآثار ومجال علم الأحياء القديمة.
  • دوغلاس إتش. إروين (2006). الانقراض: كيف كادت الحياة على الأرض أن تنتهي قبل 250 مليون سنة. برينستون: مطبعة جامعة برينستون . ISBN 978-0-691-00524-9. تحقيق أجراه عالم أحياء قديمة في النظريات العديدة حول ما حدث خلال الانتقال الكارثي بين العصرين البرمي والترياسي.
  • برايان كيث هول وويندي إم. أولسون (محرران). (2003). الكلمات المفتاحية والمفاهيم في علم الأحياء التطوري . كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة جامعة هارفارد . ISBN 0-674-00904-5ورقم ISBN 978-0-674-00904-2.
  • ديفيد جابلونسكي ، دوغلاس إتش. إروين، وجيري إتش. ليبس (1996). علم الأحياء القديمة التطوري . شيكاغو: مطبعة جامعة شيكاغو، 492 صفحة. ISBN 0-226-38911-1ورقم ISBN 0-226-38913-8كتاب مدرسي أمريكي ممتاز.
  • ماساتوشي ني وسودهير كومار (2000). التطور الجزيئي وعلم الوراثة العرقي . أكسفورد، إنجلترا: مطبعة جامعة أكسفورد . ISBN 0-19-513585-7ورقم ISBN 978-0-19-513585-5يربط هذا النص تحليل الحمض النووي/الحمض النووي الريبي بـ " شجرة الحياة " التطورية في علم الأحياء القديمة.
  • دونالد ر. بروثرو (2004). إحياء الأحافير: مدخل إلى علم الأحياء القديمة . نيويورك: ماكجرو هيل . ISBN 0-07-366170-8ورقم ISBN 978-0-07-366170-4كتابٌ حائز على إشادة واسعة لهواة جمع الأحافير والشباب.
  • مارك ريدلي ، محرر (2004). التطور. أكسفورد، إنجلترا: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 0-19-926794-4ورقم ISBN 978-1-4051-0345-9مجموعة مختارة من الدراسات التحليلية في علم الأحياء القديمة.
  • ريموند روجرز ، ديفيد إيبرث، وتوني فيوريلو (2007). مواقع الأحافير: التكوين والتحليل والأهمية البيولوجية القديمة . شيكاغو: مطبعة جامعة شيكاغو. ISBN 0-226-72370-4ورقم ISBN 978-0-226-72370-9كتاب جديد يتناول أحافير الفقاريات ، وخاصة رباعيات الأطراف على اليابسة خلال حقبتي الميزوزويك والسينوزويك.
  • توماس جي إم شوبف ، أد. (1972). نماذج في علم الأحياء القديمة . سان فرانسيسكو: فريمان، كوبر. رقم ISBN 0-87735-325-5ورقم ISBN 978-0-87735-325-6. كتاب كلاسيكي رائد ومرجعي في هذا المجال يناقش المنهجية والتحليل الكمي .
  • توماس جي إم شوبف (1980). علم الحفريات القديمة . كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة جامعة هارفارد. رقم ISBN 0-674-65215-0ورقم ISBN 978-0-674-65215-6كتاب لاحق لعالم الأحياء القديمة الشهير . يتناول هذا النص علم البيئة البحرية القديمة .
  • ج. ويليام شوبف (2001). مهد الحياة: اكتشاف أقدم أحافير الأرض . برينستون: مطبعة جامعة برينستون . ISBN 0-691-08864-0. استخدام التحليل البيوكيميائي والتحليل المجهري الفائق لتحليل الحفريات الدقيقة للبكتيريا والعتائق.
  • بول سيلدن وجون نودز (2005). تطور النظم البيئية الأحفورية . شيكاغو: مطبعة جامعة شيكاغو. ISBN 978-0-226-74641-8ورقم ISBN 0-226-74641-0تحليل ومناقشة حديثة لعلم البيئة القديمة .
  • ديفيد سيبكوسكي. إعادة قراءة السجل الأحفوري: نمو علم الأحياء القديمة كتخصص تطوري (مطبعة جامعة شيكاغو؛ 2012) 432 صفحة؛ تاريخ منذ منتصف القرن التاسع عشر، مع التركيز على الحقبة "الثورية" في السبعينيات وأوائل الثمانينيات وعمل ستيفن جاي جولد وديفيد راوب.
  • بول تاش (1980). علم الأحياء القديمة من اللافقاريات . نيويورك: جون وايلي وأولاده . رقم ISBN 0-471-05272-8ورقم ISBN 978-0-471-05272-2. يطبق الإحصاءات على تطور الإسفنجيات ، واللاسعات ، والديدان ، والذراعيات ، والطحالب ، والرخويات ، والمفصليات .
  • شوهي شياو وآلان ج. كوفمان (محرران). (2006). علم الأحياء الجيولوجي وعلم الأحياء القديمة في العصر النيوبروتيروزوي . نيويورك: سبرينغر ساينس + بيزنس ميديا . ISBN 978-1-4020-5201-9يصف هذا الكتاب الجديد الأبحاث المتعلقة بأحافير أقدم الحيوانات والنباتات متعددة الخلايا ، وخاصة اللافقاريات والطحالب في العصر الإدياكاري .
  • برنارد زيغلر و ر.و. موير (1983). مقدمة في علم الأحياء القديمة . تشيتشستر، إنجلترا: إي. هوروود. ISBN 0-470-27552-9ورقم ISBN 978-0-470-27552-8كتاب تمهيدي بريطاني كلاسيكي.